EP3620292A1 - Procédé et dispositif de fabrication d'une soudure d'emballage - Google Patents

Procédé et dispositif de fabrication d'une soudure d'emballage Download PDF

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EP3620292A1
EP3620292A1 EP18193142.9A EP18193142A EP3620292A1 EP 3620292 A1 EP3620292 A1 EP 3620292A1 EP 18193142 A EP18193142 A EP 18193142A EP 3620292 A1 EP3620292 A1 EP 3620292A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weld
thickness
signal
frequency
packaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18193142.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Thomasset
Yan GEX-COLLET
Gael BUSSIEN
François FLEURET
Yann Lepoittevin
Florent Monay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisapack Holding SA
Original Assignee
Aisapack Holding SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisapack Holding SA filed Critical Aisapack Holding SA
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Priority to PCT/IB2019/057551 priority patent/WO2020049531A1/fr
Priority to MX2021001683A priority patent/MX2021001683A/es
Priority to BR112021003549-4A priority patent/BR112021003549A2/pt
Priority to KR1020217010002A priority patent/KR20210053973A/ko
Priority to CA3106498A priority patent/CA3106498A1/fr
Priority to EP19786391.3A priority patent/EP3847004A1/fr
Priority to CN201980057183.1A priority patent/CN112638628B/zh
Priority to JP2021504438A priority patent/JP7354491B2/ja
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Priority to US17/193,660 priority patent/US11325322B2/en
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    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
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    • G01B7/107—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring objects while moving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/10—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using hot gases (e.g. combustion gases) or flames coming in contact with at least one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/20—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/36—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction

Definitions

  • the invention relates to the field of packaging, and more particularly flexible packaging produced by welding a plastic sheet.
  • the invention can be used for example for the manufacture of packaging tubes intended for the packaging of liquid or viscous products.
  • the present invention is not limited to this unique application for manufacturing packaging tubes but can be applied to other fields in which the manufacture of an object results from the welding of sheets, for example plastic .
  • the patent application EP3292942 describes a method and a device for continuously checking the tightness of a weld at the end of a tube containing a product.
  • the invention of EP3292942 is more particularly, but not exclusively, intended for the field of packaging of sterile, liquid or pasty cosmetic products in a flexible tubular packaging, one end of which is flattened and welded to ensure its sealing.
  • Such packaging makes it possible to dispense, by an opening which can generally be closed at one of its ends, a precise quantity of the product contained, depending on the pressure exerted on the tube.
  • EP3292942 is intended for an automatic packaging line of such a product in such packaging, with production rates of the order of 200 tubes filled per minute.
  • such a packaging line in tubular packaging comprises a filling station where the product is poured into the open end of the tube, positioned under a hopper, by a metering and filling device.
  • the tube is in a vertical position under the hopper, the open end being at the top.
  • the packaging line includes a closing station in which the open end of the tube is closed by welding.
  • the closure of this open end comprises a pinching of the end of the tube, the lips thus pinched then being welded together by suitable means.
  • the tube is then evacuated from the packaging area.
  • the figure 1 of EP3292942 relating to the prior art represents the welded end (110) of a tube (100) after such an operation.
  • This welded end (110) is a striated zone (112) corresponding to the welding of the lips of the end of the tube (100).
  • Said striated zone (112) extends over the entire width of the tube over a height generally between 5 mm and 7 mm.
  • a surplus of material at the upper end of the striated zone is cut, after the welding operation, in order to reduce the height of said striated zone and to improve the aesthetics of the tube.
  • the welding of the striated zone is carried out by serrated jaws, so that this zone is embossed on a good part of its surface, but frequently includes a flat zone (113) on which a code is engraved. identification, or legal notices.
  • non-striated jaws are used and the so-called striated area is smooth.
  • pinching and welding are carried out between 0.5 mm and a few millimeters above the level (111) of filling the tube, thus avoiding pollution of the welded faces by the packaged product.
  • the filling is carried out in a sterile environment. But even under these filling conditions, it is desirable that the lower end of the weld, on the product side, be as close as possible to the level of product in the tube, so that the least possible air is trapped in the tube. , to ensure good preservation of the product. Welding is thus carried out flush of the level of product contained, thus increasing the risks of pollution of the interfaces welded by the product and of defective welding.
  • the invention of EP3292942 aims to solve the drawbacks of the prior art by detecting, in a non-destructive manner, any defect in sealing of the end closure of a conditioning tube just after the completion of the weld, without slowing down the production rate.
  • the method and the device which are the subject of the invention of EP3292942 thus make it possible to discard any tube having such a defect and to warn the operator of the packaging line of the appearance of such a defect, so that he takes the appropriate measures to remedy it.
  • a first weld is made as close as possible to the contents of the tube when it is pinched before the upper part, above the heel, is itself welded by bringing the lips of the tube together in an embossed pattern.
  • the heel is smooth, and of a predictable thickness, substantially equal to twice the thickness of the walls of the tube.
  • EP3292942 is advantageously implemented according to the embodiments and the variants set out in EP3292942
  • the method which is the subject of the invention notably comprises a step consisting in detecting a variation in thickness of the heel in a direction parallel to the length of the weld.
  • Detecting a variation in thickness is simpler and more reliable to use than an exact measurement of the thickness, which may also vary depending on the batches of tubular packaging.
  • EP3292942 describes a method for online checking the tightness of the welded end of a package after filling, and the invention of this prior art consists in measuring the thickness of the heel of the tube to guarantee the tightness and EP3292942 rejects packaging whose weld thickness is outside acceptable variations.
  • EP3292942 does not make it possible to measure the thickness of the weld during the weld manufacturing process in a machine in operation which generates parasitic noise linked to said operation.
  • EP3292942 does not allow the thickness of the weld to be measured during the manufacturing process in the case where the weld is in continuous movement relative to the welding and measuring tool.
  • An object of the invention is to improve the methods and devices for manufacturing welded packaging, in particular packaging tubes intended for the packaging of liquid or viscous products.
  • Another aim is to propose methods and devices which can be used reliably in an industrial environment in production, despite the vibrations and noise generated in this context.
  • Another object is to propose methods and devices which can be implemented in a simple and effective manner.
  • Another aim is to propose modular methods and systems which can be implemented on existing machines.
  • the invention relates in particular to a process for welding a sheet continuously, at a high production rate and comprising a step of measuring the thickness of the weld during production and without stopping the machine. An analysis of the signal obtained during this measurement then makes it possible to determine the quality of the weld and to decide whether the tube fulfills the desired quality conditions.
  • the process according to the invention is particularly, but not exclusively, intended for the field of flexible packaging tubes.
  • the market segment concerned is as follows as a non-limiting example: liquid and viscous products for the oral care, cosmetics, pharmaceutical and food sectors.
  • the control of some of the properties of the weld ensures the quality of said weld.
  • the control being done continuously during production, it is possible thanks to the invention to react quickly in the manufacturing process when the weld does not meet the desired conditions, or when a drift of certain parameters is observed. It is therefore not necessary to wait for the end of a complete production and the measurement in the laboratory of samples of tubes produced, as described below, the principle of the invention being much more advantageous economically in the event of a defect. since it avoids the scrapping of the entire production in allowing an immediate reaction upon detection of a drift and / or a fault.
  • the stability of the thickness of the weld makes it possible to conclude on the stability and the quality of the weld and therefore to guarantee the properties of the weld.
  • small variations in thickness can be accepted, for example between acceptable limit values.
  • These limit values can be defined beforehand and / or by experience and / or by learning and based, for example on the materials used or the product to be formed.
  • thresholds can be set beyond which interventions are necessary. These interventions can consist, for example, of adjusting the machine settings.
  • the high frequency secondary signal is calculated from the primary signal using the frequency spectrum above f 2 .
  • the sum of the secondary signals is equal to the initial primary signal.
  • the figure 1 illustrates a first example of welding 1 by covering the ends of a sheet (such as a laminate) to manufacture a package, for example a tube.
  • a sheet such as a laminate
  • Such a weld configuration is typically an example of that which is measured with a method according to the invention.
  • the ends of the laminate 2 (which is generally initially flat) are brought one on the other to form the covering 9.
  • the laminate is generally formed of at least three layers, in this illustrative example, of an upper layer 3, a lower layer 4 and a functional layer 5 (such as a barrier layer).
  • the measurement referenced “6" defines the thickness of the weld (which will be measured according to the principle of the invention), the reference “7” illustrates the material cast after the weld and the reference “8” indicates the interface welded between the ends.
  • the properties of the packaging seals have a first-rate impact on the strength and tightness of the packaging, but also the protection and conservation of the packaged products. For these reasons, great attention is paid to the control of these welds in packaging production factories.
  • the control points usually relate to the welded interface 8, as well as to the encapsulation of the ends of the functional layer 5. This encapsulation makes it possible to avoid contact of said layer 5 with the packaged product and also makes it possible to limit the risks. delamination of sheet 2 by propagation at the interface between layer 5 and layer 4 of components contained in the packaging.
  • the welding operation - consisting of heating, compressing and cooling the ends 2 to be assembled - has the effect of creating a flow of molten material from the layers 3 and 4 of the laminate during the compression so as to create an accumulation of cast material 7 which covers the end of the layer 5.
  • the welding operation being carried out by scrolling of the sheet 2 at constant speed in the elements of the welding process, and all the parameters being kept constant (heating, pressure, cooling), this results in a weld which in principle varies little.
  • the consistency of the properties of the weld 1 depends inter alia on the stability of the process and the properties of the laminate.
  • the invention notably consists in continuously measuring a single parameter of the weld (namely the thickness 6) to guarantee all of the properties of the weld.
  • a stability of the welded thickness guarantees the stability properties of the weld; and conversely variations in the characteristics of the weld have an impact on the thickness of the weld.
  • This principle can only be applied if the thickness of the weld is continuously measured. If, for example, the thickness of the weld measured increases, this means that the weld is less compressed and consequently, the quantity of material cast 7 is decreased.
  • the reasons for an increase in the thickness of the weld can be multiple, such as an increase in the overlap 9, or an increase in the thickness of the laminate or even a reduction in the energy supplied to the laminate to make it melt.
  • the invention therefore consists notably, but not exclusively, of initially regulating the process for producing a weld meeting all of the quality criteria, then measuring the variations in the thickness of the weld during production.
  • the amplitude of the variations in thickness 6 measured is used to evaluate and judge in real time and continuously the quality of the welds.
  • the measurement of the thickness of the weld 1 requires great precision in order to be able to indirectly control in real time the stability of the properties of said weld.
  • Current control methods by statistical sampling of samples on the production line and by measurement of said samples with laboratory equipment allow precise and reproducible measurements to be obtained.
  • the stability of the properties of the weld is ensured when the compression ratio of the weld is within a range of plus or minus 2.5%.
  • a variation of the compression ratio of 5% corresponds to a variation in thickness of the weld 6 of 25 microns.
  • a measurement accuracy of less than 5 microns is necessary to detect variations in compression on the order of 1% and to control the compression of the weld in an interval of 5%. Thanks to the invention, it is possible to obtain this measurement accuracy online in the industrial environment of a production machine producing at high production rate and generating spurious information detrimental to the accuracy of the measurement carried out.
  • the figure 2 illustrates an embodiment of a device, for example a module, allowing the implementation of the method according to the present invention and the measurement of the thickness of the weld.
  • the figure 3 illustrates another embodiment of a device for measuring the thickness of the weld 6.
  • the system is capable of making a relative measurement of the thickness relative to the layer of non-welded laminate.
  • the measuring device or module comprises on the one hand measuring means similar to those of the figure 2 , or a sensor 10 (for example a wheel), a main sensor 11 (for example optical) emitting a signal 16 and a spring 18 holding the sensor 10 on the weld.
  • this measurement system is mounted on a secondary measurement device which comprises a secondary probe 17 (like a caster) applied to the end of the laminate (for example on the end 2), a secondary sensor 19 (for example an optical sensor) emitting a secondary measurement signal 20.
  • the secondary system is linked to the frame by the jack 13 and the secondary sensor 19 is also mounted on the frame. 14 remains the reference counterpart.
  • This measurement device comprising 2 sensors 11 and 19 makes it possible to measure the thickness of the laminate 2 as well as the thickness 6 of the weld. This device is particularly advantageous when the thickness of the laminate varies significantly.
  • the measurement of the thickness of the laminate makes it possible in particular to calculate the compression ratio of the weld which it will be sought to keep constant even if the thickness of the laminate varies.
  • This embodiment allows a relative measurement of the thickness of the weld relative to the non-welded laminate using the signal from each probe.
  • the measurement device can be used without the sensor 19.
  • This simplified device for measuring the thickness of the weld allows deviation from the measures the parasitic noises linked to the vibrations of the counterpart 14. The simplified device does not in return make it possible to carry out a diagnosis on the counterpart 14 and the parts of the equipment which create vibrations of the said counterpart.
  • the sensors (feelers, optical sensors) described in the embodiments of the invention can use an appropriate technology other than that mentioned for the measurement for which they are responsible.
  • FIG. 4a and 4b illustrate in the form of a block diagram an embodiment of the method according to the invention.
  • the laminate positioning operation consists, for example, in winding the laminate around a welding rod to form a cylindrical body.
  • a welded area is then formed by heating, compressing and cooling the ends of the laminate;
  • the ends of the laminate are then heated, compressed and cooled.
  • the heating operation notably consists in melting at least the interface to be welded.
  • heating methods which can be used, for example heating methods using the principles of conduction, convection or radiation.
  • Many direct or indirect heating technologies can be used such as, for example, hot air, thermal pad, electromagnetic induction, radiation.
  • the welding compression operation can be carried out jointly or subsequently to the heating operation.
  • the compression operation is in most cases necessary to guarantee a quality weld. Insufficient pressure can cause air inclusions at the welded interface as well as insufficient molecular entanglement leading to a reduction in the resistance of the weld.
  • the welding compression operation also makes it possible to encapsulate the ends of the barrier layer of the laminate.
  • the solder is cooled.
  • the cooling operation of the weld comes after the heating and cooling operations.
  • the cooling operation is also done in conjunction with heating and compression operations.
  • the operation following cooling and illustrated in figure 4a consists in acquiring the signal corresponding to the thickness of the weld.
  • This signal is called primary signal because it is in the unusable state because of the parasitic noises whose amplitude is approximately 10 times higher than the desired precision of the measurement.
  • This signal is measured with a device such as for example those illustrated in figure 2 or figure 3 and described above.
  • the primary signal is broken down into secondary signals.
  • this period corresponds to a characteristic period of the process and of the production device.
  • this period is linked to the production rate of the machine and preferably this period is linked to the production rate of the packaging.
  • the acquisition of the signal is made without interruption thanks to the measuring device described.
  • figure 2 or figure 3 the analysis of the signal is preferably carried out in packets of points measured during a time interval corresponding to the production time of one or more packages.
  • other ways of acquiring and analyzing are possible within the framework of the present invention.
  • the primary signal is at least decomposed into a secondary signal, that is to say a low frequency secondary signal.
  • the primary signal is broken down into two secondary signals: that is to say a low frequency secondary signal and a high frequency secondary signal.
  • the primary signal is broken down into 3 secondary signals, namely a low frequency secondary signal, a medium frequency secondary signal and a high frequency secondary signal.
  • the methods of signal decomposition by frequency analysis are known and widely used in signal processing. These methods are based on known mathematical tools like for example the Fourier transform, and use the algorithms which result from it.
  • the method therefore consists in transforming the primary time signal into a frequency signal.
  • the frequency spectrum of the primary signal is then broken down into several parts, at least in two parts, and preferably in three parts respectively forming a low frequency, medium frequency and high frequency spectrum.
  • the low frequency spectrum is used to reform a time signal called a low frequency secondary signal.
  • the medium frequency spectrum is used to compose the medium frequency secondary time signal, and the high frequency spectrum provides the high frequency secondary time signal.
  • the low frequency secondary signal makes it possible to measure the thickness of the weld with an accuracy of less than 10 microns and preferably less than 5 microns.
  • the medium frequency secondary signal makes it possible to measure the roughness of the weld and in particular to detect point defects which may appear in the welded area as fine particles coming from the packaging or the production equipment. These fine particles create local variations in thickness, which can come from abrasion between the laminate and the welding device.
  • the high frequency secondary signal is calculated from the primary signal using the frequency spectrum above f 2 .
  • the analysis of the high frequency signal is used to establish a diagnosis of the proper functioning of the thickness measurement device as well as the production equipment.
  • An increase in the amplitude of the high frequency secondary signal can indicate for example, the electromagnetic disturbance of the primary signal measured by the sensor or else to wear of the production equipment.
  • the low frequency secondary signal is used to determine the measurement value of the thickness of the weld.
  • the precision is less than 10 microns and preferably less than 5 microns.
  • the secondary signal of medium frequency is therefore also determined. This signal makes it possible to detect and characterize point faults on the weld such as dust or aggregates of plastic material which modify the surface condition and therefore are detected during the measurement.
  • the figure 4b illustrates in the form of a block diagram the steps of the process during the analysis of the measurement.
  • the value of the thickness taken from the low frequency signal is determined. If this value is not within the predetermined tolerances, the packaging concerned will be rejected and removed from the production batch once cut.
  • the tolerances of the low frequency signal are often calculated from the compression ratio of the weld. For example, consider a laminate with a thickness of 250 microns and a target thickness of the weld of 420 microns corresponding to a compression ratio of 16%. Also consider that the amplitude of variation of the acceptable compression ratio is 6%.
  • the lower tolerance of the low frequency secondary signal is therefore equal to 405 microns (corresponding to a compression ratio of 19%) and the upper tolerance is equal to 435 microns (corresponding to a compression ratio of 13%).
  • the tolerances of the low frequency secondary signal are defined so that the variations in the compression ratio of the weld are less than 10% and preferably less than 5%. These values depend on the nature and composition of the laminates. Some laminates are difficult to compress due to the rheological behavior of the materials they are made of and the welding device, which is why the choice of tolerances must be adjusted on a case-by-case basis depending on the laminate and the welding process used. If this value is within predetermined tolerances, it is then possible to proceed to a second step which is optional to measure the roughness of the weld. For this purpose, the roughness value is determined from the secondary medium frequency signal. If the roughness value is not within the required tolerances, the packaging concerned will be rejected and removed from the production batch once cut. Of course, if the packaging has already been considered non-compliant during the first step (checking the thickness of the weld), it is not necessary to carry out this second roughness measurement. It is a waste of time and resources since the packaging will be rejected anyway.
  • the tolerance of the medium frequency secondary signal is preferably less than +/- 5 microns and advantageously less than +/- 3 microns.
  • the setting of the thresholds at +/- 3 microns makes it possible to remove in real time from the production batch all the packaging in which dust or roughness defects of sizes greater than 3 microns. If the roughness value is within the tolerances, it is still possible to deduce and analyze the noise in the high frequency secondary signal, this noise being linked to the operation of the production machine. If this noise is not within the required and / or predetermined tolerances, this means that the machine is not working properly and it must be repaired / adjusted.
  • the adjustment of the tolerance of the high frequency secondary signal depends on the welding device, its production rate, its overall state.
  • the high frequency secondary signal also gives an indication of the quality of the acquisition chain of the primary weld thickness measurement signal.
  • the high frequency secondary signal is a diagnostic tool both on the production equipment and on the acquisition chain. For recent equipment in production producing at a rate of 100 packages per minute, corresponding to a linear welding speed of the order of 20m / min, the tolerances are chosen to be less than +/- 80 microns and preferably less than +/- 40 microns.
  • the packaging solder is accepted and we can move on to the other stages of packaging manufacture.
  • This choice of the number of criteria can be determined by the type of product manufactured and the range of said product (luxury or low-end product).
  • the figure 5 illustrates a weld by overlapping two ends 2, the figure 6 butt welding with a reinforcing strip 21 covering the welding interface 8, the figure 7 another butt weld with a weld bead 22 and the figure 8 overlap welding with an extruded layer 23.
  • the principles of the invention can be applied to all these assembly configurations, and still others, for measuring the thickness of the welding 6 according to what is exposed. above.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et dispositif de soudage en continu d'une feuille en matière plastique pour la confection d'emballages flexibles, comme des tubes, comprenant au moins les étapes suivantes :
-) Mise en position de la feuille par rapport au dispositif de soudage
-) Mise en contact des extrémités de la feuille
-) Formation d'une zone soudée par chauffage, mise en pression et refroidissement desdites extrémités
-) Acquisition d'un signal primaire proportionnel à l'épaisseur de la soudure
-) Décomposition du signal primaire en plusieurs signaux secondaires comprenant au moins un signal secondaire basse fréquence qui est utilisé pour mesurer l'épaisseur de la soudure.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se situe dans le domaine des emballages, et plus particulièrement des emballages flexibles fabriqués par soudage d'une feuille plastique. L'invention peut être utilisée par exemple pour la fabrication de tubes d'emballage destinés au conditionnement de produits liquide ou visqueux. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à cette application unique de fabrication de tubes d'emballage mais peut s'appliquer à d'autres domaines dans lesquels la fabrication d'un objet découle du soudage de feuilles, par exemple en plastique.
    • Etat de la technique
  • A titre d'exemple, la demande de brevet EP3292942 décrit un procédé et un dispositif pour le contrôle en continu de l'étanchéité d'une soudure à l'extrémité d'un tube contenant un produit. L'invention de EP3292942 est plus particulièrement, mais non exclusivement, destinée au domaine du conditionnement de produits cosmétiques stériles, liquides ou pâteux dans un emballage tubulaire souple, dont une extrémité est aplatie et soudée pour assurer son étanchéité. Un tel emballage permet de dispenser, par une ouverture généralement refermable à l'une de ses extrémités, une quantité précise du produit contenu, fonction de la pression exercée sur le tube.
  • L'invention de EP3292942 est destinée à une ligne de conditionnement automatique d'un tel produit dans un tel emballage, avec des cadences de production de l'ordre de 200 tubes remplis par minute.
  • Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé connu de EP3292942 , une telle ligne de conditionnement en emballage tubulaire comprend un poste de remplissage où le produit est déversé dans l'extrémité ouverte du tube, positionné sous une trémie, par un dispositif de dosage et de remplissage. Selon un exemple de mise en oeuvre, le tube se trouve en position verticale sous la trémie, l'extrémité ouverte étant en haut. La ligne de conditionnement comprend un poste de fermeture dans lequel l'extrémité ouverte du tube est refermée par soudure. Selon un exemple de réalisation, la fermeture de cette extrémité ouverte comprend un pincement de l'extrémité du tube, les lèvres ainsi pincées étant alors soudées entre elles par des moyens appropriés. Le tube est ensuite évacué de la zone de conditionnement.
  • La figure 1 de EP3292942 relative à l'art antérieur représente l'extrémité soudée (110) d'un tube (100) après une telle opération. Cette extrémité soudée (110) est une zone striée (112) correspondant à la soudure des lèvres de l'extrémité du tube (100). Ladite zone striée (112) s'étend sur toute la largeur du tube sur une hauteur généralement comprise entre 5 mm et 7 mm. Selon un exemple de mise en oeuvre, un surplus de matière à l'extrémité supérieure de la zone striée est coupé, après l'opération de soudure, afin de réduire la hauteur de ladite zone striée et d'améliorer l'esthétique du tube. Selon un exemple de réalisation courant, la soudure de la zone striée est réalisée par des mors striés, de sorte que cette zone est gaufrée sur une bonne part de sa surface, mais comprend fréquemment une zone plane (113) sur laquelle est gravé un code d'identification, ou des mentions légales. Selon d'autres modes de réalisation, des mors non striés sont utilisés et la zone dite striée est lisse.
  • Afin de réduire les risques de soudure défectueuse, le pincement et la soudure sont réalisés entre 0,5 mm et quelques millimètres au-dessus du niveau (111) de remplissage du tube, évitant ainsi la pollution des faces soudées par le produit conditionné.
  • Dans le cas où le produit contenu dans le tube est un produit cosmétique stérile, le remplissage est réalisé dans un environnement stérile. Mais même dans ces conditions de remplissage, il est souhaitable que l'extrémité inférieure de la soudure, côté produit, soit la plus proche possible du niveau de produit dans le tube, de sorte que le moins d'air possible soit emprisonné dans le tube, afin d'assurer une bonne conservation du produit. La soudure est ainsi réalisée au ras du niveau de produit contenu, augmentant ainsi les risques de pollution des interfaces soudées par du produit et de soudure défectueuse.
  • Dans ces circonstances, si la hauteur du pincement est mal positionnée par rapport au niveau de remplissage du tube, la zone de soudure est susceptible d'être polluée par du produit et le tube est susceptible présenter un défaut d'étanchéité. Ce défaut d'étanchéité n'est pas toujours visible sur le produit fini et dans certains cas ne se révèle que lors des premiers pressages sur le tube par l'utilisateur final. De plus, compte tenu des cadences élevées de production, un tel défaut est susceptible de se reproduire sur un grand nombre de tubes. Les causes de défaut d'étanchéité sont multiples et résultent, par exemple, d'un mauvais réglage, d'une usure des mors de soudure, d'une erreur ou d'une dérive des paramètres de soudage ou de pincement, ou même des paramètres de remplissage, sans que cette liste ne soit ni exhaustive ni limitative. Même si un défaut d'étanchéité n'engendre pas de fuites, celui-ci peut conduire à la contamination du produit par des micro-organismes et compromettre sa conservation. L'invention de EP3292942 vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur en détectant, de manière non destructive, tout défaut d'étanchéité de la fermeture d'extrémité d'un tube de conditionnement juste après la réalisation de la soudure, sans ralentir la cadence de production. Le procédé et le dispositif objet de l'invention de EP3292942 permettent ainsi de mettre au rebut tout tube présentant un tel défaut et de prévenir l'opérateur de la ligne de conditionnement de l'apparition d'un tel défaut, de sorte qu'il prenne les mesures appropriées pour y remédier.
  • Le document JP S63 253205 décrit un procédé de contrôle de l'extrémité soudée d'un tube. Compte tenu de la forme gaufrée de l'extrémité soudée, de la forme des défauts constatés, telle qu'une inclusion de produit dans la soudure, ce procédé de l'art antérieur ne permet pas de détecter de manière fiable les défauts visés par l'invention sur une ligne de conditionnement à haute cadence, et conduit, selon la sensibilité du réglage, soit à laisser passer des tubes comprenant des défauts, soit à des arrêts intempestifs de la ligne de conditionnement. Or l'intervention sur une ligne de conditionnement stérile est problématique et son redémarrage après intervention implique de rétablir la stérilité. À cette fin, l'invention de EP3292942 concerne un procédé pour le contrôle de l'étanchéité d'une l'extrémité soudée d'un emballage tubulaire après son remplissage, notamment par un produit stérile comprenant les étapes consistant à :
    • -) réaliser une première soudure de l'extrémité du tube après pincement des lèvres de sorte à créer un talon lisse ;
    • -) mesurer l'épaisseur dudit talon.
  • Ainsi dans EP3292942 , une première soudure est réalisée au plus près du contenu du tube au moment de son pincement avant que la partie supérieure, au-dessus du talon, ne soit elle-même soudée en rapprochant les lèvres du tube selon un motif gaufré. Le talon est lisse, et d'une épaisseur prévisible, sensiblement égale au double de l'épaisseur des parois du tube. Ainsi il est facile de contrôler de manière fiable tout défaut de soudure, que celui-ci soit localisé, par la présence de produit dans le talon, ou étendu.
  • L'invention de EP3292942 est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposés dans EP3292942
  • Par exemple, selon un mode de réalisation de EP3292942 , le procédé objet de l'invention comprend notamment une étape consistant à détecter une variation d'épaisseur du talon selon une direction parallèle à longueur de la soudure.
  • La détection d'une variation d'épaisseur est plus simple et plus fiable de mise en oeuvre qu'une mesure exacte de l'épaisseur, laquelle est susceptible de varier également selon les lots d'emballages tubulaires.
  • Ainsi, le procédé objet de l'invention de EP3292942 comprend avantageusement les étapes consistant notamment à :
    • obtenir une limite de variation acceptable de l'épaisseur de la partie mesurée ;
    • si la variation d'épaisseur détectée lors de l'étape (iii) est supérieure à la limite de variation acceptable, rebuter l'emballage tubulaire.
  • Comme résultat du procédé et dispositif de de EP3292942 , les emballages tubulaires défectueux sont systématiquement écartés.
  • En résumé : EP3292942 décrit un procédé de contrôle en ligne de l'étanchéité de l'extrémité soudée d'un emballage après son remplissage et l'invention de cette antériorité consiste à mesurer l'épaisseur du talon du tube pour garantir l'étanchéité et EP3292942 permet de rejeter les emballages dont l'épaisseur de soudure est en dehors des variations acceptables.
  • Toutefois, dans EP3292942 le contrôle de l'épaisseur est fait sur une ligne de conditionnement qui avance de façon intermittente. La mesure de l'épaisseur est effectuée pendant la phase d'arrêt et non pas pendant la phase d'indexage. La mesure peut donc être faite "en statique" dans des conditions similaires aux mesures faites en laboratoire. Cette publication n'apporte donc aucune amélioration de ce point de vue.
  • En conséquence, EP3292942 ne permet pas de mesurer l'épaisseur de la soudure au cours du procédé de fabrication de la soudure dans une machine en fonctionnement qui génère des bruits parasites liés audit fonctionnement.
  • EP3292942 ne permet pas de mesurer l'épaisseur de la soudure en cours de procédé de fabrication dans le cas où la soudure est en mouvement continu par rapport à l'outil de soudage et de mesure.
  • Outre les défauts relevés ci-dessus de l'état de la technique, les problèmes à résoudre auxquels l'on est confronté dans un environnement de production industriel sont notamment les suivants, dans le contexte de la présente invention de production d'emballages en continu :
    • Effectuer des mesures précises sur une machine de soudage dans un environnement industriel sachant que
      • ∘ Le signal à mesurer est noyé dans un bruit parasite lié aux vibrations de la machine et généré par son fonctionnement.
      • ∘ La précision souhaitée de la mesure est environ 10 fois plus faible que l'amplitude du bruit parasite lié à l'environnement industriel.
  • La méthode proposée dans l'invention décrite ci-dessous permet de palier les inconvénients précités et d'effectuer les mesures désirées avec la précision souhaitée, dans un environnement de production en continu.
    • Définitions et références numériques
    • 1
    soudure
    2
    extrémités de la feuille
    3
    couche supérieure
    4
    couche inférieure
    5
    couche fonctionnelle
    6
    épaisseur de la soudure
    7
    matière coulée
    8
    interface soudée
    9
    recouvrement
    10
    palpeur principal
    11
    capteur principal
    12
    bâti de la machine
    13
    vérin
    14
    contrepièce
    15
    dispositif de mesure
    16
    signal du capteur principal
    17
    palpeur secondaire
    18
    ressort
    19
    capteur secondaire
    20
    signal du capteur secondaire
    21
    bande de renfort
    22
    cordon de soudure
    23
    couche extrudée
    Exposé général de l'invention
  • Un but de l'invention est d'améliorer les procédés et dispositifs de fabrication d'emballages soudés, en particulier de tubes d'emballage destinés au conditionnement de produits liquides ou visqueux.
  • Un autre but est de proposer des procédés et dispositifs pouvant être utilisés de manière fiable dans un environnement industriel en production, malgré les vibrations et le bruit engendrés dans ce cadre.
  • Un autre but est de proposer des procédés et dispositifs pouvant être mis en oeuvre de façon simple et efficace.
  • Un autre but est de proposer des procédés et des systèmes modulaires qui peuvent se mettre en oeuvre sur des machines existantes.
  • D'autre buts et solutions découlant de la présente invention seront décrit dans le texte ci-dessous et dans les modes d'exécution de la présente invention.
  • L'invention porte notamment sur un procédé de soudage d'une feuille en continu, à grande cadence de production et comportant une étape de mesure de l'épaisseur de la soudure pendant la production et sans arrêt de la machine. Une analyse du signal obtenu lors de cette mesure permet ensuite de déterminer la qualité de la soudure et de décider si le tube remplit les conditions souhaitées de qualité.
  • Le procédé selon l'invention est particulièrement destiné, mais pas exclusivement, au domaine des tubes d'emballage flexible. Le segment de marché concerné est le suivant comme exemple non-limitatif : produits liquides et visqueux pour le marché de l'"oral care", de la cosmétique, le domaine pharmaceutique, et le domaine alimentaire.
  • Le procédé de soudage comprend notamment les étapes suivantes :
    • Déroulement d'une feuille imprimée, par exemple à partir d'une bobine
    • Découpe à la largeur requise
    • Conformation de la feuille découpée en forme tubulaire
    • Positionnement des extrémités à souder Chauffage des extrémités positionnées
    • Compression des extrémités positionnées
    • Refroidissement
    • Eventuellement reformage
    • Mesure de l'épaisseur
    • Découpe à une longueur prédéterminée pour l'obtention de segments tubulaires imprimés
  • Dans des étapes ultérieures, pour la fabrication de l'emballage (par exemple un tube):
    • Les segments tubulaires sont soudés à une épaule de tube (par soudage, ou par surmoulage par compression ou injection)
    • Operculage
    • Bouchonnage
  • Le remplissage de l'emballage s'effectue de la façon suivante, également dans des étapes ultérieures :
    • Remplissage par l'extrémité restée ouverte
    • Soudage du talon pour former l'emballage final avec son produit.
  • Selon l'un des principes de l'invention, le contrôle de certaines des propriétés de la soudure permet d'assurer la qualité de ladite soudure. Le contrôle étant fait en continu lors de la production, il est possible grâce à l'invention de réagir rapidement dans le processus de fabrication lorsque la soudure ne remplit pas les conditions souhaitées, ou lorsqu'une dérive de certains paramètres est constatée. Il n'est donc pas nécessaire d'attendre la fin d'une production complète et la mesure en laboratoire d'échantillons de tubes produits, comme décrit ci-dessous, le principe de l'invention étant bien plus intéressant économiquement en cas de défaut puisqu'il évite la mise au rebut de l'ensemble de la production en permettant une réaction immédiate dès la détection d'une dérive et/ou d'un défaut.
  • Actuellement, le contrôle se fait par pointage sur des tubes produits et découpés. Concrètement, des tels tubes sont prélevés dans une production (par exemple dans des lots) et ces tubes sont découpés et/ou mesurés individuellement pour déterminer s'ils remplissent les conditions de qualité requise. Toutefois, ces tests et mesures ne permettent pas un retour et une réaction rapide au niveau de la production de sorte que de nombreux tubes défectueux peuvent être fabriqués avant une réaction sur les machines de production ce qui donne lieu à un nombre importants de déchets et rebuts. L'arrêt de la production d'une machine est également très coûteux et doit être évité dans la mesure du possible.
  • En conséquence, selon le principe de l'invention, on cherche à effectuer un contrôle de qualité pertinent pendant la production, en continu, qui permette une réaction immédiate en cas de défaut constaté ou de dérive du processus de fabrication au cours du temps. De plus, une mesure permanente en cours de production permet également de détecter des problèmes de machine comme on le comprendra de la description qui suit.
  • Selon la présente invention, il a été démontré que la stabilité de l'épaisseur de la soudure permet de conclure sur la stabilité et la qualité de la soudure et par conséquent de garantir les propriétés de la soudure.
  • En conséquence du principe énoncé ci-dessus, il découle qu'une mesure de l'épaisseur de la soudure permet de mesurer la stabilité de la soudure. Ainsi, une épaisseur de soudure constante conduit à un taux de compression de la soudure constant si l'épaisseur de la feuille est constante. La compression de la soudure ayant une influence sur les écoulements de matière fondue, une compression de la soudure constante induit des écoulements de matière identiques et par conséquent une configuration et des propriétés de la soudure inchangées.
  • Dans un mode d'exécution, on peut accepter de faibles variations d'épaisseur, par exemple entre des valeurs limites acceptables. Ces valeurs limites peuvent être définies au préalable et/ou par l'expérience et/ou par apprentissage et basées, par exemple sur les matières utilisées ou le produit à former.
  • Dans le cas où une dérive lente de l'épaisseur mesurée de la soudure est observée, cela indique que soit cette dérive est liée à une dérive du procédé (par exemple une montée en température de certains éléments constitutifs du procédé), soit que cette dérive est liée à une variation lente de l'épaisseur moyenne de la feuille soudée. Afin de conserver des propriétés de soudure inchangées, des seuils peuvent être fixés au-delà desquels des interventions sont nécessaires. Ces interventions peuvent consister par exemple à ajuster les réglages de la machine.
  • La présente invention apporte les avantages suivants :
    • une diminution des rebuts puisque la mesure s'effectue en continu lors de la production ;
    • une production à grande cadence puisque la mesure et l'analyse se font lors de la production en continu, directement sur l'objet produit (soit la mesure de l'épaisseur), sans nécessité de ralentir la cadence de production ;
    • une détection des défauts en temps réel en cours de production ;
    • l'emballage défectueux est identifié avant même sa découpe finale et peut être retiré de la production par une processus de tri avant les étapes ultérieures de fabrication et de remplissage. Le coût des rebuts est ainsi diminué ;
    • une détection des dérives du procédé et une correction immédiate. La quantité de rebuts est ainsi diminuée ;
    • la possibilité de détecter un dysfonctionnement au niveau de la machine lors de l'analyse du signal mesuré, ce qui permet aussi d'intervenir rapidement sur l'outil de production.
  • La présente invention permet une amélioration de la qualité produite entres autres pour les raisons suivantes :
    • L'invention permet un contrôle de 100% des emballages produits avec quantification de la qualité des emballages fabriqués (par exemple en définissant une norme découlant des tolérances et de l'écart des valeurs mesurées) par rapport aux exigences du client final pour les produits fabriqués.
    • Les propriétés de la soudure sont garanties grâce à une carte de contrôle de l'épaisseur de la soudure mesurée en continu.
    • La mesure conjointe de la rugosité de la soudure permet de détecter des défauts ponctuels (poussières, boulettes de matières plastique, etc...)
    • le suivi et traçage des lots de production et des produits.
  • Comme indiqué ci-dessus, les difficultés à surmonter sont notamment les suivantes :
    • La précision nécessaire pour assurer la constance des propriétés de la soudure découle des très faibles variations d'épaisseur de sorte que la précision de la mesure doit être inférieure à 10 microns et de préférence à 5 microns.
    • La précision de mesure souhaitée est environ 10 fois inférieure à l'amplitude du bruit parasite
    • L'amplitude des variations d'épaisseur que l'on veut mesurer sont noyées dans le bruit parasite
  • L'invention porte notamment sur un procédé de soudage dans lequel l'épaisseur de la soudure est mesurée de façon continue, en temps réel pendant la production avec une fréquence d'acquisition supérieure à 100Hz et de préférence supérieure à 1000Hz, d'autres valeurs étant possibles dans le cadre de l'invention. Selon l'invention, le signal primaire mesuré est décomposé de préférence en trois signaux secondaires :
    • ∘ Un signal secondaire de basse fréquence
    • ∘ Un signal secondaire de moyenne fréquence
    • ∘ Un signal secondaire de haute fréquence
  • Le signal secondaire basse fréquence est calculé à partir du signal primaire grâce au spectre des fréquences inférieures à f1. Selon l'invention, la valeur de f1 est supérieure à Cm/60 qui correspondrait à l'acquisition d'un point de mesure par emballage ; et de préférence supérieure à (Cm/60)*(Le/10) qui correspondrait à un point de mesure tous les 10mm ; avec:
    • f1 : fréquence en Hertz
    • Cm : cadence de la machine en emballage par minute
    • Le : longueur de la soudure par emballage en mm
  • Le signal secondaire moyenne fréquence est calculé à partir du signal primaire grâce au spectre des fréquences supérieures à f1 et inférieures à une fréquence f2. Selon l'invention, la fréquence f2 est inférieure à (Cm/60)*(Le/0,01) qui correspondrait à l'acquisition d'un point de mesure tous les 0,01mm; et de préférence inférieure à (Cm/60)*(Le/0.03) qui correspondrait à un point de mesure tous les 0.03mm ; avec :
    • f2 : fréquence en Hertz
    • Cm : cadence de la machine en emballage par minute
    • Le : longueur de la soudure par emballage en mm
  • Le signal secondaire haute fréquence est calculé à partir du signal primaire grâce au spectre des fréquences supérieures à f2.
  • La somme des signaux secondaires est égale au signal primaire initial.
  • Bien entendu, les valeurs indiquées ci-dessus le sont à titre d'exemples illustratifs et d'autres valeurs sont possibles dans le cadre de la présente invention.
  • Au moyen de ces signaux secondaires, on peut effectuer l'analyse et la mesure suivante:
    • Le signal secondaire basse fréquence est utilisé pour mesurer les variations d'épaisseur de la soudure
    • Le signal secondaire moyenne fréquence est utilisé pour mesurer la rugosité de la soudure
    • Le signal secondaire haute fréquence est utilisé pour détecter des anomalies et/ou usures de l'équipement de soudage et du système d'acquisition du signal d'épaisseur et/ou de la machine de production.
  • Ces principes, avantages et modes d'exécution de la présente invention sont présentés de façon détaillée dans la description qui suit et dans les figures annexées.
    • Brève description des figures
    • La figure 1 représente un exemple de soudure de tube par recouvrement des extrémités d'une feuille.
    • Les figures 2 et 3 illustrent des principes de mesure de l'épaisseur de la soudure sur une machine de production, selon un mode d'exécution de la présente invention.
    • Les figures 4a et 4b décrivent le procédé de soudage en continu d'une feuille comportant une mesure en ligne de l'épaisseur de la soudure. Comme décrit dans la présente demande, le procédé de soudage selon un mode d'exécution comporte notamment une phase de traitement du signal mesuré de l'épaisseur qui permet d'obtenir une précision de mesure environ 10 fois inférieure au bruit parasite lié à l'environnement industriel.
    • Les figures 5 à 8 représentent d'autres exemples de soudure pouvant être réalisées et mesurées selon l'invention.
    Exposé détaillé de l'invention
  • La figure 1 illustre un premier exemple de soudure 1 par recouvrement des extrémités d'une feuille (comme un laminé) pour fabriquer, un emballage par exemple un tube. Une telle configuration de soudure est typiquement un exemple de celle qui est mesurée avec un procédé selon l'invention.
  • Les extrémités du laminé 2 (qui en général est initialement plan) sont amenées l'une sur l'autre pour former le recouvrement 9. Le laminé est généralement formé d'au moins trois couches, dans cet exemple illustratif, d'une couche supérieure 3, une couche inférieure 4 et une couche fonctionnelle 5 (comme une couche barrière). La mesure référencée "6" définit l'épaisseur de la soudure (qui sera mesurée selon le principe de l'invention), la référence "7" illustre de la matière coulée suite à la soudure et la référence "8" indique l'interface soudée entre les extrémités.
  • Les propriétés des soudures des emballages ont un impact de premier ordre sur la solidité et l'étanchéité de l'emballage, mais également la protection et conservation des produits emballés. Pour ces raisons, une grande attention est apportée au contrôle de ces soudures dans les usines de production d'emballage. Les points de contrôle portent habituellement sur l'interface soudé 8, ainsi que sur l'encapsulation des extrémités de la couche fonctionnelle 5. Cette encapsulation permet d'éviter le contact de ladite couche 5 avec le produit emballé et permet également de limiter les risques de délamination de la feuille 2 par propagation à l'interface entre la couche 5 et la couche 4 de composants contenus dans l'emballage. Pour assurer l'encapsulation de la couche fonctionnelle 5, l'opération de soudage - consistant à chauffer, comprimer et refroidir les extrémités 2 à assembler - a pour effet de créer un écoulement de matière fondue des couches 3 et 4 du laminé lors de la compression de manière à créer une accumulation de matière coulée 7 qui vient recouvrir l'extrémité de la couche 5. L'opération de soudage étant réalisée par défilement de la feuille 2 à vitesse constante dans les éléments du procédé de soudage, et tous les paramètres étant gardés constants (chauffage, pression, refroidissement), il en résulte une soudure qui en principe varie peu. La constance des propriétés de la soudure 1 dépend entre autres de la stabilité du procédé et des propriétés du laminé.
  • L'invention consiste notamment à mesurer en continu un seul paramètre de la soudure (à savoir l'épaisseur 6) pour garantir l'ensemble des propriétés de la soudure. Selon cette idée, une stabilité de l'épaisseur soudée garantit la stabilité des propriétés de la soudure ; et inversement les variations des caractéristiques de la soudure ont un impact sur l'épaisseur de la soudure. Ce principe ne peut s'appliquer que si l'épaisseur de la soudure est mesurée continuellement. Si par exemple l'épaisseur de la soudure mesurée augmente, cela signifie que la soudure est moins comprimée et par conséquent, la quantité de matière coulée 7 est diminuée. Les raisons d'une augmentation de l'épaisseur de la soudure peuvent être multiples comme par exemple une augmentation du recouvrement 9, ou bien une augmentation de l'épaisseur du laminé ou encore une diminution de l'énergie apportée au laminé pour le faire fondre, ou encore une diminution de la pression de compression. Ainsi, avec la mesure d'un seul paramètre (comme l'épaisseur 6 de la soudure) c'est à la fois la constance des propriétés de la soudure qui est mesurée ainsi que la stabilité de l'ensemble du procédé de soudage. Un raisonnement similaire peut être fait pour une diminution de l'épaisseur 6 de la soudure pouvant conduire également à des propriétés de la soudure amoindries comme par exemple une quantité de matière coulée 7 trop abondante conduisant à des défauts de l'esthétique du produit final.
  • L'invention consiste donc notamment, mais non exclusivement, à régler initialement le procédé pour réaliser une soudure répondant à l'ensemble des critères de qualité, puis à mesurer les variations de l'épaisseur de la soudure pendant la production. L'amplitude des variations d'épaisseur 6 mesurée est utilisée pour évaluer et juger en temps réel et en continu de la qualité des soudures.
  • La mesure de l'épaisseur de la soudure 1 nécessite une grande précision afin d'être en mesure de contrôler indirectement en temps réel la stabilité des propriétés de ladite soudure. Les méthodes de contrôle actuelles par prélèvement statistique d'échantillons sur la ligne de production et par mesures desdits échantillons avec des appareils de laboratoire permettent d'obtenir des mesures précises et reproductibles. L'expérience montre que la stabilité des propriétés de la soudure est assurée quand le taux de compression de la soudure est compris dans un intervalle de plus ou moins 2,5%. Par exemple, pour une épaisseur de laminé de 250 microns, une variation du taux de compression de 5% correspond à une variation d'épaisseur de la soudure 6 de 25 microns. Une précision de mesure inférieure à 5 microns est nécessaire pour détecter des variations de compression de l'ordre de 1% et contrôler la compression de la soudure dans un intervalle de 5%. Grâce à l'invention, il est possible d'obtenir cette précision de mesure en ligne dans l'environnement industriel d'une machine de production produisant à grande cadence de production et générant des informations parasites nuisant à la précision de la mesure effectuée.
  • De façon générale et systématique dans les figures, le sens de production et de déplacement de la feuille illustrée est perpendiculaire au plan du dessin illustré.
  • La figure 2 illustre un mode d'exécution d'un dispositif, par exemple un module, permettant la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention et la mesure de l'épaisseur de la soudure.
  • Le laminé est par exemple celui illustré en figure 1 et les extrémités 2 se recouvrent dans la zone de soudure 1. Le dispositif comprend un palpeur principal 10, par exemple une roulette, qui se déplace sur la soudure 1 lors du déplacement de la feuille pour mesurer l'épaisseur de ladite soudure. A cet effet, le module comprend en outre un capteur principal 11, par exemple un capteur inductif (ou autre équivalent), qui mesure le déplacement vertical de la roulette 10 par le signal 16. Le capteur inductif permet des mesures de grande précision, de l'ordre de 0,1 microns. Cependant comme il le sera exposé ultérieurement, le signal mesuré par le capteur 11 est noyé dans un bruit dont l'amplitude est de l'ordre de 10 microns à 20 microns, soit 100 fois la précision intrinsèque du capteur de mesure et 5 à 10 fois la précision nécessaire. D'autres types de capteurs, comme par exemple des capteurs optiques ou utilisant une autre technologie appropriée, peuvent être utilisés. La roulette 10 est montée sur un vérin 13 lui-même monté sur le bâti de la machine 12. En dessous de la feuille se trouve une contrepièce 14 qui forme une référence de base pour la mesure. Le vérin 13 permet de remonter le palpeur principal 10 lors d'un arrêt de la machine pour des changements de configuration. Une partie des bruits parasites sont liées aux vibrations de la machine de production et en particulier de la contrepièce 14. Dans le cas de la confection de corps tubulaires, ladite contrepièce 14 se présente sous la forme d'une tige de soudage autour de laquelle le laminé est enroulé. Ladite tige de soudage est fixée au bâti 12 à l'une de ses extrémités et a une longueur pouvant atteindre plusieurs mètres. Cette tige de soudage repose également sur des courroies d'entrainement du laminé à l'endroit ou à proximité du dispositif de mesure 15. Tous ces éléments ont pour effet de créer des vibrations importantes de la contrepièce 14 qui génère un bruit important au niveau du capteur de mesure 15. Ces perturbations ont pour effet de générer un bruit parasite dont l'amplitude est environ 10 fois supérieure à la précision souhaitée de la mesure. L'invention permet d'utiliser l'ensemble des informations contenues dans le signal pour :
    • mesurer avec précision l'épaisseur de la soudure 6,
    • détecter la formations de poussières au niveau de la soudure ou des variations locales d'épaisseur,
    • contrôler la qualité de la chaine d'acquisition du capteur de mesure
    • et finalement établir un diagnostic de l'usure et la qualité de certaines pièces de l'équipement.
  • La figure 3 illustre un autre mode d'exécution d'un dispositif de mesure de l'épaisseur de la soudure 6. Dans ce mode, le système est capable de faire une mesure relative de l'épaisseur par rapport à la couche de laminé non-soudé.
  • A cet effet, le dispositif ou module de mesure comprend d'une part des moyens de mesure similaires à ceux de la figure 2, soit un capteur 10 (par exemple une roulette), un capteur principal 11 (par exemple optique) émettant un signal 16 et un ressort 18 maintenant le capteur 10 sur la soudure. Au lieu d'être monté sur le bâti de la machine 12, ce système de mesure est monté sur un dispositif de mesure secondaire qui comprend un palpeur secondaire 17 (comme une roulette) appliqué sur l'extrémité du laminé (par exemple sur l'extrémité 2), un capteur secondaire 19 (par exemple un capteur optique) émettant un signal de mesure secondaire 20. Le système secondaire est lié au bâti par le vérin 13 et le capteur secondaire 19 est aussi monté sur le bâti. 14 reste la contrepièce de référence. Ce dispositif de mesure comportant 2 capteurs 11 et 19, permet de mesurer l'épaisseur du laminé 2 ainsi que l'épaisseur 6 de la soudure. Ce dispositif est particulièrement intéressant lorsque l'épaisseur du laminé varie de façon importante. La mesure de l'épaisseur du laminé permet notamment de calculer le taux de compression de la soudure que l'on cherchera à garder constant même si l'épaisseur du laminé varie.
  • Ce mode d'exécution permet une mesure relative de l'épaisseur de la soudure par rapport au laminé non-soudé en utilisant le signal issu de chaque palpeur. Dans le cas où l'épaisseur du laminé 2 varie très faiblement et peut être considérée constante, le dispositif de mesure peut être utilisé sans le capteur 19. Ce dispositif simplifié pour la mesure de l'épaisseur de la soudure permet d'écarter de la mesure les bruits parasites liés aux vibrations de la contrepièce 14. Le dispositif simplifié ne permet pas en contrepartie d'effectuer un diagnostic sur la contrepièce 14 et les parties de l'équipement qui créent des vibrations de ladite contrepièce.
  • Bien entendu, les capteurs (palpeurs, capteurs optiques) décrits dans les modes d'exécution de l'invention peuvent utiliser une technologie appropriée autre que celle mentionnée pour la mesure dont ils sont chargés.
  • Les figures 4a et 4b illustrent sous forme de schéma-bloc un mode d'exécution du procédé selon l'invention.
  • Dans une première étape, on prépare le procédé de soudage. Dans l'étape de préparation, il est courant par exemple d'avoir les opérations successives suivantes (de façon non-limitative) :
    • le déroulement du laminé qui est conditionné en rouleaux ;
    • l'ajustement de la largeur du laminé en fonction du diamètre du tube à produire et en fonction de la largeur du recouvrement 9 ;
    • l'alignement du laminé avec le procédé de soudage.
  • D'autres opérations nécessaires pour la production du produit désiré peuvent avoir lieu dans la première étape comme par exemple des opérations d'impression, des opérations de traitement thermique ou encore des opérations de texturation.
  • Ensuite, on met en position le laminé pour la soudure, à savoir :
    • on met en position de la feuille par rapport au dispositif de soudage ;
    • on met en contact des extrémités de la feuille ;
  • L'opération de mise en position du laminé consiste par exemple à enrouler le laminé autour d'une tige de soudage pour former un corps cylindrique.
  • On forme ensuite une zone soudée par chauffage, compression et refroidissement des extrémités du laminé ;
  • Les extrémités du laminé sont ensuite chauffées, comprimées et refroidies.
  • L'opération de chauffage consiste notamment à faire fondre au moins l'interface à souder. Il existe de nombreuses méthodes de chauffage pouvant être utilisées comme par exemple des méthodes de chauffage utilisant les principes de conduction, de convection ou de rayonnement. De nombreuses technologies de chauffage directe ou indirecte peuvent être utilisées comme par exemple, par air chaud, par patin thermique, par induction électromagnétique, par rayonnement.
  • L'opération de compression de la soudure peut être réalisée conjointement ou ultérieurement à l'opération de chauffage. L'opération de compression est dans la plupart des cas nécessaire pour garantir une soudure de qualité. Une pression insuffisante peut entrainer des inclusions d'air à l'interface soudé ainsi qu'un enchevêtrement moléculaire insuffisant conduisant à la diminution de la résistance de la soudure. Comme l'illustre la figure 1, l'opération de compression de la soudure, permet également d'encapsuler les extrémités de la couche barrière du laminé.
  • Ensuite la soudure est refroidie. L'opération de refroidissement de la soudure vient consécutivement aux opérations de chauffage et refroidissement. Dans certains cas l'opération de refroidissement se fait également conjointement aux opérations de chauffage et de compression. Par exemple, afin de protéger la face imprimée du laminé pendant l'opération de soudage, il peut être avantageux de conserver la face imprimée du laminé en contact avec un outil froid pendant le chauffage de l'interface et la compression de la soudure.
  • L'opération consécutive au refroidissement et illustrée en figure 4a consiste à acquérir le signal correspondant à l'épaisseur de la soudure. Ce signal est appelé signal primaire car il est en l'état inutilisable à cause des bruits parasites dont l'amplitude est environ 10 fois plus élevée que la précision souhaitée de la mesure. Ce signal est mesuré avec un dispositif comme par exemples ceux illustrés en figure 2 ou figure 3 et décrits ci-dessus.
  • Périodiquement, le signal primaire est décomposé en signaux secondaires. De préférence cette période correspond à une période caractéristique du procédé et du dispositif de production. Avantageusement, cette période est liée à la cadence de production de la machine et préférentiellement cette période est liée à la cadence de production des emballages. Ainsi, l'acquisition du signal est faite sans interruption grâce au dispositif de mesure décrit figure 2 ou figure 3 ; par contre l'analyse du signal est faite de préférence par paquets de points mesurés pendant un intervalle de temps correspondant au temps de production d'un ou plusieurs emballages. Bien entendu, d'autres façons de faire l'acquisition et l'analyse sont possibles dans le cadre de la présente invention.
  • Dans la suite de l'exposé, nous décrivons le processus de traitement de cet ensemble de points que nous appelons signal primaire. Avantageusement cette opération de traitement étant réalisée à la cadence de production des emballages, cela permet d'agir pendant la production pour écarter de la production les éventuels emballages défectueux.
  • Le signal primaire est au moins décomposé en un signal secondaire, c'est-à-dire un signal secondaire basse fréquence. Dans un mode d'exécution, le signal primaire est décomposé en deux signaux secondaire: c'est-à-dire un signal secondaire basse fréquence et un signal secondaire haute fréquence. Dans un autre mode d'exécution, le signal primaire est décomposé en 3 signaux secondaires, soit un signal secondaire basse fréquence, un signal secondaire moyenne fréquence et un signal secondaire haute fréquence.
  • Les méthodes de décomposition du signal par analyse fréquentielle sont connues et largement utilisées dans le traitement du signal. Ces méthodes sont basées sur des outils mathématiques connus comme par exemple la transformée de Fourier, et utilisent les algorithmes qui en découlent. La méthode consiste donc à transformer le signal primaire temporel en un signal fréquentiel. Le spectre de fréquence du signal primaire est ensuite décomposé en plusieurs parties, au moins en deux parties, et de préférence en trois parties formant respectivement un spectre basse fréquence, moyenne fréquence et haute fréquence. Le spectre basse fréquence est utilisé pour reformer un signal temporel appelé signal secondaire basse fréquence. De même, le spectre moyenne fréquence est utilisé pour composer le signal temporel secondaire moyenne fréquence, et le spectre haute fréquence permet d'obtenir le signal temporel secondaire haute fréquence.
  • Sur la figure 4b, il est présenté la suite des opérations effectuées suite à la décomposition du signal primaire en signaux secondaires.
  • A partir du signal secondaire basse fréquence, on en déduit la mesure de l'épaisseur de la soudure avec une grande précision. De préférence le signal basse fréquence est obtenu à partir du spectre des fréquences du signal primaire qui sont inférieures f1. Selon l'invention, la valeur de f1 est supérieure à Cm/60 qui correspondrait à l'acquisition d'un point de mesure par emballage ; et de préférence supérieure à (Cm/60)*(Le/10) qui correspondrait à un point de mesure tous les 10mm ; avec :
    • f1 : fréquence en Hertz
    • Cm : cadence de la machine en emballage par minute
    • Le : longueur de soudure par emballage en mm
  • Le signal secondaire basse fréquence permet de mesurer l'épaisseur de la soudure avec une précision inférieure à 10 microns et de préférence inférieure à 5 microns.
  • Le signal secondaire moyenne fréquence est calculé à partir du signal primaire grâce au spectre des fréquences supérieures à f1 et inférieures à une fréquence f2. Selon l'invention, la fréquence f2 est inférieure à (Cm/60)*(Le/0,01) qui correspondrait à l'acquisition d'un point de mesure tous les 0,01mm ; et de préférence inférieure à (Cm/60)*(Le/0.03) qui correspondrait à un point de mesure tous les 0.03mm ; avec : f2 : fréquence en Hertz
    • Cm : cadence de la machine en emballage par minute
    • Le : longueur de la soudure par emballage en mm
  • Le signal secondaire moyenne fréquence permet de mesurer la rugosité de la soudure et en particulier de détecter des défauts ponctuels pouvant apparaitre dans la zone soudée comme de fines particules provenant de l'emballage ou l'équipement de production. Ces fines particules créent des variations locales de l'épaisseur peuvent provenir de l'abrasion entre le laminé et le dispositif de soudage.
  • Le signal secondaire haute fréquence est calculé à partir du signal primaire grâce au spectre des fréquences supérieures à f2. L'analyse du signal haute fréquence est utilisée pour établir un diagnostic du bon fonctionnement du dispositif de mesure de l'épaisseur ainsi que de l'équipement de production. Une augmentation de l'amplitude du signal secondaire haute fréquence peut indiquer par exemple, la perturbation électromagnétique du signal primaire mesuré par le capteur ou bien à une usure de l'équipement de production.
  • Finalement, le signal secondaire basse fréquence est utilisé pour déterminer la valeur de mesure de l'épaisseur de la soudure. Selon un mode d'exécution de l'invention, la précision est inférieure à 10 microns et de préférence inférieure à 5 microns.
  • Dans un mode d'exécution, on détermine donc aussi le signal secondaire de moyenne fréquence. Ce signal permet de détecter et caractériser des défauts ponctuels sur la soudure tels que des poussières ou agrégats de matière plastique qui modifient l'état de surface et donc sont détectés lors de la mesure.
  • La figure 4b illustre sous forme de schéma-bloc les étapes du procédé lors de l'analyse de la mesure.
  • Premièrement, lors que la mesure est faite et que le signal est acquis, on détermine la valeur de l'épaisseur tirée du signal basse fréquence. Si cette valeur n'est pas dans les tolérances prédéterminées, l'emballage concerné sera rejeté et écarté du lot de production une fois découpé. Les tolérances du signal basse fréquence sont souvent calculées à partir du taux de taux de compression de la soudure. Par exemple, considérons un laminé d'épaisseur 250 microns et une épaisseur visée de la soudure de 420 microns correspondant à un taux de compression de 16%. Considérons également que l'amplitude de variation du taux de compression acceptable est de 6%. La tolérance inférieure du signal secondaire basse fréquence est donc égale à 405 microns (correspondant à un taux de compression de 19%) et la tolérance supérieure est égale à 435 microns (correspondant à un taux de compression de 13%). De façon générale, on définit les tolérances du signal secondaire basse fréquence afin que les variations du taux de compression de la soudure soient inférieures à 10% et de préférence inférieures à 5%. Ces valeurs dépendent de la nature et de la composition des laminés. Certains laminés sont difficilement comprimables du fait du comportement rhéologique des matériaux qui les composent et du dispositif de soudage, c'est pourquoi le choix des tolérances doit être ajustée au cas par cas en fonction du laminé et du procédé de soudage utilisé. Si cette valeur est dans des tolérances prédéterminées, on peut ensuite procéder à une deuxième étape qui est optionnelle de mesure de la rugosité de la soudure. A cet effet, on détermine la valeur de la rugosité à partir du signal secondaire de moyenne fréquence. Si la valeur de la rugosité n'est pas dans les tolérances requises, l'emballage concerné sera rejeté et écarté du lot de production une fois découpé. Bien entendu, si l'emballage a déjà été considéré comme non-conforme lors de la première étape (contrôle de l'épaisseur de la soudure), il n'est pas nécessaire de procéder à cette deuxième mesure de rugosité. C'est une perte de temps et de ressources puisque l'emballage sera de toute façon rejeté.
  • La tolérance du signal secondaire moyenne fréquence est de préférence inférieure à +/-5 microns et avantageusement inférieure à +/-3 microns. Le réglage des seuils à +/-3 microns permet d'écarter en temps réel du lot de production tous les emballages dans lesquels des poussières ou défauts de rugosité de tailles supérieures à 3 microns. Si la valeur de rugosité est dans les tolérances, on peut encore déduire et analyser le bruit dans le signal secondaire à haute fréquence, ce bruit étant lié au fonctionnement de la machine de production. Si ce bruit n'est pas dans les tolérances requises et/ou prédéterminées, cela veut dire que la machine ne fonctionne pas de façon correcte et elle doit être réparée/ajustée.
  • Le réglage de la tolérance du signal secondaire haute fréquence dépend du dispositif de soudage, de sa cadence de production, de son état global. Le signal secondaire haute fréquence donne une indication également de la qualité de la chaine d'acquisition du signal primaire de mesure de l'épaisseur de la soudure. Selon l'invention, le signal secondaire haute fréquence est un outil de diagnostic tant sur l'équipement de production que sur la chaine d'acquisition. Pour un équipement récent en production produisant à une cadence de 100 emballages par minute, correspondant à une vitesse de soudage linéaire de l'ordre de 20m/min les tolérance sont choisies inférieures à +/-80 microns et de préférence inférieures à +/-40 microns.
  • Si le bruit est dans les tolérances (par exemples des valeurs prédéterminées), la soudure de l'emballage est acceptée et on peut passer aux autres étapes de fabrication de l'emballage.
  • Dans une variante, on peut ne prendre en compte lors de l'analyse que le paramètre de l'épaisseur de la soudure, et non pas la rugosité ni le bruit de la machine et ne décider sur la conformité de l'emballage que sur cet unique critère.
  • Dans une autre variante, on peut ne prendre en compte que deux critères sur les trois (épaisseur et rugosité ou bruit machine).
  • Ce choix du nombre de critères peut être déterminé par le type de produit fabriqué et la gamme dudit produit (produit de luxe ou bas de gamme).
  • Bien que le schéma de la figure 4b illustre les étapes de façon successives, il est clair que l'analyse des signaux secondaires et les calculs peuvent être faits en parallèle pour optimiser le temps de traitement de l'information.
  • Dans ces figures, les références "A" et "B" encerclées sont illustrées pour faire le lien entre les figures 4a et 4b. Par exemple, après la dernière opération ou étape de la figure 4a, c'est-à-dire la "Décomposition du signal primaire en signaux secondaires", on passe dans le procédé à la première opération ou étape de la figure 4b, c'est-à-dire la "Déduction de l'épaisseur de la soudure en utilisant le signal secondaire basse fréquence".
  • De même, dans la figure 4b, si on se trouve dans l'opération "Emballage écarté du lot de production" (voir sur le côté droite de la figure 4b), la référence encerclée "B" indique que l'on remonte à la figure 4a sur la même référence encerclée "B" et que l'on va agir sur les paramètres de réglage de la machine et de préparation, notamment sur la mise en position et/ou le chauffage et/ou la compression et/ou le refroidissement. Ces étapes ont été décrites ci-dessus en détail.
  • Les figures 5 à 8 représentent d'autres exemples de soudures pouvant être réalisées et mesurées avec les principes de l'invention.
  • La figure 5 illustre une soudure par recouvrement de deux extrémités 2, la figure 6 une soudure bout à bout avec une bande de renfort 21 couvrant l'interface de soudure 8, la figure 7 une autre soudure bout à bout avec un cordon de soudure 22 et la figure 8 une soudure par recouvrement avec une couche extrudée 23. Les principes de l'invention peuvent s'appliquer à toutes ces configurations d'assemblage, et d'autres encore, pour la mesure de l'épaisseur de la soudure 6 selon ce qui est exposé ci-dessus.
  • Les modes d'exécution décrits dans la présente demande le sont à titre d'exemples illustratifs et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'autres modes d'exécution peuvent faire appel à des moyens équivalents à ceux décrits par exemple. Les modes d'exécution peuvent également être combinés entre eux en fonction des circonstances, ou des moyens et/ou étapes de procédé utilisés dans un mode peuvent être utilisés dans un autre mode. Ainsi, par exemple, les valeurs numériques sont données à titre d'indications illustratives et d'autres valeurs sont possibles en fonction des modes d'exécution et des produits fabriqués (produits en tant que tels, gammes de produits etc.).

Claims (15)

  1. Procédé de soudage en continu d'une feuille en matière plastique pour la confection d'emballages flexibles, comme des tubes, comprenant au moins les étapes suivantes :
    - Mise en position de la feuille par rapport au dispositif de soudage
    - Mise en contact des extrémités de la feuille
    - Formation d'une zone soudée par chauffage, mise en pression et refroidissement desdites extrémités
    - Acquisition d'un signal primaire proportionnel à l'épaisseur de la soudure
    - Décomposition du signal primaire en plusieurs signaux secondaires comprenant au moins un signal secondaire basse fréquence,
    - le signal secondaire basse fréquence étant utilisé pour mesurer l'épaisseur de la soudure avec une précision inférieure à 10 microns et de préférence inférieure à 5 microns, de telle sorte que la précision de mesure est environ 10 fois inférieure à l'amplitude du bruit parasite.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal primaire est décomposé en un signal secondaire moyenne fréquence qui est utilisé pour détecter des variations rapides de l'épaisseur et/ou des défauts ponctuels sur la soudure tels que des poussières ou agrégats de matière plastique qui modifient l'état de surface.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le signal primaire est décomposé en un signal secondaire haute fréquence qui est utilisé pour caractériser l'équipement de soudage dans son environnement.
  4. Procédé selon l'une de revendications précédentes, dans lequel la fréquence d'acquisition du signal primaire est supérieure à 100Hz
  5. Procédé selon l'une de revendications précédentes, dans lequel la fréquence d'acquisition du signal primaire est supérieure à 1000Hz.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le signal secondaire basse fréquence est obtenu à partir du spectre des fréquences du signal primaire qui sont inférieures f1, f1 étant supérieure à Cm/60 où
    - f1: est la fréquence en Hertz
    - Cm: est la cadence machine en emballage par minute.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel f1 est supérieure à (Cm/60)x(Le/10) et où
    - f1: est la fréquence en Hertz
    - Cm: est la cadence machine en emballage par minute
    - Le: est la longueur de soudure d'un emballage en mm.
  8. Procédé selon l'une de revendications précédentes, dans lequel le signal secondaire moyenne fréquence est dans une plage de fréquences comprise entre le signal secondaire basse fréquence (f1) et une fréquence f2, f2 étant inférieure à (Cm/60)*(Le/0,01) où
    - f2: est la fréquence en Hertz
    - Cm: est la cadence machine en emballage par minute
    - Le: est la longueur de soudure d'un emballage en mm.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel f2 est inférieure à (Cm/60)*(Le/0.03) où
    - f2: est la fréquence en Hertz
    - Cm: est la cadence machine en emballage par minute
    - Le: est la longueur de soudure d'un emballage en mm.
  10. Procédé selon l'une de revendications précédentes, dans lequel le signal secondaire haute fréquence est dans une plage de fréquences supérieure à celle de la plage du signal secondaire de moyenne fréquence.
  11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape d'étalonnage pour calibrer l'épaisseur mesurée de la soudure.
  12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le signal secondaire basse fréquence est utilisé pour calibrer l'épaisseur mesurée de la soudure.
  13. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes 1 à 12, ledit dispositif comprenant des moyens de mise en forme et de soudage-compression-refroidissement d'une feuille flexible pour la confection d'emballages flexibles, comme un tube, le disposition comprenant en outre des moyens pour mesurer l'épaisseur de la soudure et acquérir un signal primaire proportionnel à ladite épaisseur, des moyens pour décomposer le signal primaire en signaux secondaires et déterminer l'épaisseur de la soudure en utilisant l'un des signaux secondaires.
  14. Dispositif selon la revendication précédente 13, dans lequel les moyens de mesure de l'épaisseur de la soudure comprennent au moins un palpeur (10) se déplaçant sur la soudure produite.
  15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel il comprend un palpeur secondaire (17) se déplaçant sur la feuille en dehors de la zone soudée.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022106444A1 (de) * 2022-03-18 2023-09-21 Wilhelm Herm. Müller GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestückung eines Riemens mit Bauelementen
WO2024079709A1 (fr) 2022-10-14 2024-04-18 Aisapack Holding Sa Procédé de fabrication d'une soudure d'emballage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63253205A (ja) 1987-04-09 1988-10-20 Nichizou Tec:Kk チユ−ブシ−ル等の異常検出装置
EP0532865A1 (fr) * 1991-09-20 1993-03-24 Textilma AG Dispositif pour couper une bande textile, en particulier une bande à étiquettes
DE4230882A1 (de) * 1992-09-16 1994-03-17 Pfaff Ag G M Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Schweißvorganges bei thermoplastischen Materialbahnen
WO2011012930A1 (fr) * 2009-07-31 2011-02-03 Aisapack Holding S.A. Procédé et dispositif pour souder un emballage plastique tubulaire et un emballage ainsi obtenu
EP3292942A1 (fr) 2016-08-26 2018-03-14 Pierre Fabre Dermo-Cosmétique Procédé et dispositif pour le contrôle en continu de l'étanchéité d'une soudure à l'extrémité d'un tube contenant un produit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5013820A (en) 1989-04-12 1991-05-07 Eastman Kodak Company Preparation of poly(ethlene-2,6-naphthalene dicarboxylate) from dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate and methyl hydrogen 2,6-naphthalene dicarboxylate
US5610716A (en) * 1995-08-28 1997-03-11 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for measuring film thickness utilizing the slope of the phase of the Fourier transform of an autocorrelator signal
JP3603843B2 (ja) * 2001-02-23 2004-12-22 日産自動車株式会社 レーザー溶接部の品質モニタリング方法およびその装置
US6948369B2 (en) * 2002-02-06 2005-09-27 Applied Metrics, Inc. Methods for ultrasonic inspection of spot and seam resistance welds in metallic sheets and a spot weld examination probe system (SWEPS)
JP2008238675A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Kaneka Corp シート状物の厚み制御方法および該方法を用いて得られたシート状物
JP2013095052A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Toray Ind Inc シート製造装置及びシートの製造方法
CN103316831B (zh) * 2013-05-27 2015-08-19 哈尔滨工业大学 一种基于线性调频技术的超声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法
CN103336055B (zh) * 2013-06-08 2015-03-18 大连理工大学 用相控阵超声检测核电站主回路管道焊缝质量的方法
EP3589943A4 (fr) * 2017-03-02 2020-12-16 Abzac Canada Inc. Procédé et système en ligne, sans contact et non destructifs pour détecter des défauts dans une structure en carton mobile

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63253205A (ja) 1987-04-09 1988-10-20 Nichizou Tec:Kk チユ−ブシ−ル等の異常検出装置
EP0532865A1 (fr) * 1991-09-20 1993-03-24 Textilma AG Dispositif pour couper une bande textile, en particulier une bande à étiquettes
DE4230882A1 (de) * 1992-09-16 1994-03-17 Pfaff Ag G M Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Schweißvorganges bei thermoplastischen Materialbahnen
WO2011012930A1 (fr) * 2009-07-31 2011-02-03 Aisapack Holding S.A. Procédé et dispositif pour souder un emballage plastique tubulaire et un emballage ainsi obtenu
EP3292942A1 (fr) 2016-08-26 2018-03-14 Pierre Fabre Dermo-Cosmétique Procédé et dispositif pour le contrôle en continu de l'étanchéité d'une soudure à l'extrémité d'un tube contenant un produit

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